JPH03207807A - 熱処理用炉内ロール - Google Patents

熱処理用炉内ロール

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JPH03207807A
JPH03207807A JP2001049A JP104990A JPH03207807A JP H03207807 A JPH03207807 A JP H03207807A JP 2001049 A JP2001049 A JP 2001049A JP 104990 A JP104990 A JP 104990A JP H03207807 A JPH03207807 A JP H03207807A
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JP
Japan
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roll
furnace
coating layer
resistance
heat treatment
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001049A
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English (en)
Inventor
Masahiko Amano
正彦 天野
Yukihiro Nakamura
幸弘 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高温鋼材搬送用炉内ロールに関するものであ
り、例えば熱処理炉内に配設される鋼板搬送用炉内ロー
ルに関する。特に本発明は、ピルドアップ防止効果に優
れると共にロール基体との密着性かよく、かつ耐摩耗性
にも卓越した高温鋼材用搬送炉内ロールの被覆について
の新規提案である。
[従来の技術] 熱処理炉、例えば連続焼鈍炉内に配設されている炉内ロ
ールは、600〜1200℃の酸化性または還元性雰囲
気中に長時間曝されており、しかも被焼鈍材をそうした
雰囲気の中で搬送するので、その表面は著しく摩耗を受
けると共に該ロール表面には被焼鈍材の付着酸化物や鉄
粉が堆積、凝着して、いわゆるピルドアツブを形威しや
すい。
このように、該炉内ロールに摩耗やピルトアツプによる
凹凸が発生すると、被熱処理材(以下焼鈍材という)で
ある鋼板には、搬送に伴って疵が入る。そのために、焼
鈍材の品質低下を招いていた。
従来、このような焼鈍材の品質低下を防止するために操
業を定期的に中断し、熱処理炉内を冷却してから、作業
者が炉内に入り、該炉内ロールの表面を研削手入れをし
たり、ロールそのものを取り替えたりしていた。
このような状況の下に使われている従来の炉内ロールと
しては、 (1)通板する被焼鈍材を高C「、高Ni含有の耐熱合
金製ロールを水冷または非水冷式で支持し、搬送に供す
る金属ロール (2)前記(1)の耐熱合金製ロールの寿命延長を目的
とし、該耐熱合金製ロール表面に、AQ203、2r0
2、Sin2なとのセラミックスを溶射被覆したセラミ
ック被覆ロール、セラミックスと耐熱合金の複合物を溶
射被覆したサーメット被覆ローノレ (3)黒鉛または黒鉛質繊維製スリーブ状カーホンロー
ル 等か知られている。
上述した従来使用されている炉内ロールは、本発明者ら
か希望する特性を満足するものてはない。
すなわち、上記(1)に挙げた水冷金属ロールについて
は、ロール表面温度か低下するのて、ビル?アップの発
生防止には効果かあるが、水冷による熱量損失か大きく
なるという欠点かある。
方、非水冷金属ロールの場合、水冷による熱量損失は解
消できるものの、炉内湯度(ロール渥度)か800℃以
上にもなるのでビルトアップか多発し、被焼鈍材の押疵
の原因となって品質低下を招いていた。
次に、前記耐熱合金ロールのもつ欠点を克服するものと
して、上記(2)に記述したセラミックやサーメットを
被覆したロール;すなわち耐熱合金製ロール表面に、A
Q■03, Zr02, Cr203等のセラミックや
サーメットからなる被覆層は耐熱性、耐摩耗性なとの向
上に有効であるが、耐ピルドアップ性、耐剥離性の点で
は、なお十分な効果をあげることかできず、早急な解決
が強く要請されている。例えば特開昭63−47379
号公報で提案されている“ZrSrQ4と耐熱合金から
なるサーメット溶射層に酸化クロムを封孔被覆してなる
ハースロールや特開平1−122611号公報て開示さ
れているCr203とMCrAiY (但し、MはNi
, GoおよびCoN i合金を示す)の溶射皮膜にC
r203を封孔してなるサーメット複合被覆ハースロー
ル゛は摩耗性や耐熱性に優れているか、950℃以とで
長時間使用するとビルドアップ現象か見られ長期間の使
用には耐え得ないことが判明した。また、^交203被
覆ハースロールは、800℃以上となる炉内では長時間
使用すると剥離現象か見られ長期間の使用には耐え得な
いことか判明した。
次に上記(3)に挙げたカーボンロールの場合は、高温
弱酸化性雰囲気や高温還元雰囲気のいずれの雰囲気で使
用されてもビルドアップの生成は比較的少ない。例えば
、特公昭4’7−13165号公報て提案された“Cr
203を含浸したカーボンロール”は、弱酸化性雰囲気
中において良好な耐ピルドアップ性を示す。しかし、C
r203含漫カーボンロールの使用温度は900℃程度
で、それ以上の高温では酸化消耗が却って大きくなるの
で耐摩耗性に著しく劣り使用できない。さらに連続焼鈍
炉等で使用されるような大径ロール(φ800以上〉と
しては強度が不足するという問題点を抱えていた。
[発明か解決しようとする課題] 以上述へたように従来の熱処理炉用炉内ロールにおいて
は、表面皮膜の耐剥離性ヤ耐摩耗性を維持し、かつ高温
操業条件下での耐ビルトアツブ性を満足するものか存在
しなかった。
本発明者等は酸化性、中性または還元性雰囲気中て使用
される炉内ロールに適用すへき耐剥離性に優れ、かつビ
ルドアップ防止効果の大きい被覆材料を種々研究検討し
た結果、炉内ロール基体との密着性に優れ、特に耐ピル
ドアップ性に優れた被覆材を見出し本発明を完威した。
すなわち、本発明は、高温操業条件下においても耐ピル
ドアップ性、耐摩耗性、耐剥離性のすべてを満足するこ
とのできる高温熱処理炉用炉内ロールを提供することを
目的とするものである。
[課題を解決するための手段コ 上記目的を達戒することができた本発明とは、Mg2S
in4(フオルステライト)溶射被覆層もしくはMg2
Sin4(フオルステライト)を40体積%以上含み、
残部がCo. Cr, Ni, AM, Y, T. 
Hf, Mo,W専の耐熱金属または合金からなるサー
メット溶射被覆層を.4−4することを特徴とする耐ヒ
ルトアップ性および耐剥I1性、耐摩耗性に優れた熱処
理炉用灯i内ロールを姿旨とするものである。
[作用] 本発明をさらに詳細に説明する。
高7品雰囲気の熱処理炉において、鋼板を支持し、搬送
する炉内ロールの基体は耐熱鋼で作られる。ま1゛、こ
の炉内ロール基体表面に対し、R}村金属との密着性に
優れた合金を溶射法によって0.03mm − 0.5
mm形成する。この溶射合金層をアンターコートとして
形成する目的は、ロール基体との良好な密着性を得るた
めと、本発明Mg2Sin4溶射層又はサーメット溶射
層との接合性を良くして、使用環境下におけるロール基
材への熱衝撃や鋼板との接触による機械的衝撃に耐え、
コーティンク層の剥離抵抗を高めることにあり、一般的
に広く利用されている技術である。該アンダーコト表面
に本発明てあるMg2S+0.+ (フォルステライト
)溶射被覆層もしくはMg2Sl04 (フォルステラ
イト)を40体積%以七含み、かつ残部か[:o. C
r旧, Mo, AfL, Ta, Y等の耐熱金属ま
たは合金の混含物からなるサーメット層の溶射被覆層を
、溶射法によって0.05mm〜3.0tnm厚さで形
成する。
J2SiO4は一般に鉄系金属との濡れ性、反応性が悪
いために熱処理炉の搬送ロールとして使用する場合、材
質としては、耐ビルドアップ性に対して好通な材料であ
ることをヒルトアップ試験の結果見出した。Mg2Si
O,単体の溶射皮膜か優れた耐ビルトアップ性を有する
ことを発見して本発明を得た。一般的な熱処理は100
0℃以下で操業されているのでMg2Si04溶射被覆
された炉内ロールでは十分に適用できるか、特殊な場合
、特に1000℃以上の高湯中でMg2SiO4溶射被
覆層は温度変動に対するフレキシヒリテイに劣るために
、ロール基体との剥離か起こりやすく、高温熱処理炉用
炉内口−ルとしてはJ2Si04(フォルステライト)
溶射被覆は使用限界温度か限定されることを見出した。
そこて本発明ては,  Mg2Sij)4の優れた耐ビ
ルドアップ効果を活かすへ〈、改良を進めてMg2Si
()4に結合材として[;o, [:r, Ni, A
M. Y . Ta  lイfH...w’Jの耐熱金
属または合金を適量配合することによってI000℃以
1二での耐剥離性および耐ヒルトアップ性に優れたサー
メット溶射被覆層を見出したものである。
ここで、 MgzSiO,の添加量のF限に関しては、
40体禎%未溝になると、ピルドアップの発生量が増大
し、使用に耐えなくなることから決められる。
つまり、耐ヒルトアップ性が優れていても、高渥て稼動
中溶射被覆層がロール基体の耐熱鋼から剥離しては無意
味てあり、この剥離を防止するたけの密着力が必要とな
る。この密着力を確保するためには、サーメット層内に
含まれるGo, Gr,Ni, A4. Y . Ta
. }If, Mo, W等の耐熱金属または合金の含
有量か多い程密着力は向上し5耐剥離性は向上するか、
耐ヒルトアップ性を維持するためにはMg2Sin4は
40体積%以上必要であることが確認された。また、1
000℃以上の使用環境において耐ヒルトアップ性と耐
剥離性に優れた高温強度を確保し、炉内ロールとしての
機能を発揮するためには、Mg2Sin4の適合量は4
0体植%てあることが好ましい。
なお、本発明において、Mg,Sin4溶射被覆層また
はサーメット複合被覆層の厚さは0.05mmより薄い
と皮膜か摩耗した場合、被覆層の効果かなくなって、種
々の高温特性か発揮できず、一方被覆層か3.0mmよ
り厚くなると層内に応力か蓄積して剥離しやすくなるの
で、被覆層の厚さは0.05111[11〜3.0mm
の範囲内か通している。
[実施例] 夫五豊』 基材にCoNi(:riY合会を0.1北厚さにプラズ
マ溶射した後、表1に示す各種溶射被覆材料をプラズマ
溶射によって0.3mm厚さに施すことによって、溶射
皮膜を形成した炉内ロールを冷延鋼板用連続焼鈍炉にお
ける無酸化雰囲気中使用温度950℃の条件で長時間実
機試験した。
表1に示すように本発明ロールてあるMg2Sin4溶
射ロールは非常に優秀な耐ヒルトアップ性、耐用性を示
し、他の試験品に関してはビルトアップか発生したり、
あるいは溶射被覆層の剥離等を生じた。
又量一糺2 基材にCoNiCrA込Y合金を0.lmm厚さにプラ
ズマ溶射した後、表2に示す配合比のMg,Sin,と
耐熱合金からなる溶射被覆材料をプラズマ溶射によって
0.3tnm厚さに施することによって、サーメット複
合被覆層を形成した炉内ロールを冷延鋼板用連続焼鈍炉
における無酸化雰囲気で使用温度+05(1℃の条件下
で長時間実機試験した。
表2に示すようにMg2SiO4が40%未満の含有量
であるとビルドアップを発生した。また1050℃雰囲
気下では合金量の減少により,耐剥離性の低下が確認さ
れ、結合材としての金属または合金量は10%以上、好
ましくは15%以上必要なことがわかる。
表1 950℃における実機試験(実施例1)表2 1050℃における実機試験(実施例2)?た、本発明
によるハースロールを冷延鋼板用連続焼鈍炉の均熱帯に
組み込み、実操業使用開始したところ、本発明のハース
ロールは2年間の使用においてもその被覆層には摩耗や
ピルドアップ等、何らの変化も認められず、従来の耐熱
鋼および特開昭61−124534公報等に開示されて
いるZrO■8%Y203の溶射被覆を施したロールに
比べ数倍の耐用時間を得ることができた。
なお、本発明は冷延鋼板の連続焼鈍炉に限らず亜鉛メッ
キ鋼板や電磁鋼板等の連続焼鈍炉で使用する場合にも有
効である。
[発明の効果] 以上詳述したとおり、本発明ロールは耐ピルドアップ性
と高温耐剥離性、高温耐摩耗性に著しく優れており、ロ
ール寿命延長及び通板材の品質向上に大きく貢献するも
のである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. Mg_2SiO_4(フォルステライト)溶射被
    覆層を有することを特徴とする耐ビルドアップ性、耐剥
    離性及び耐摩耗性に優れた熱処理用炉内ロール。
  2. 2. Mg_2SiO_4(フォルステライト)を40
    体積%以上含み、残部がCo、Cr、Ni、Al、Y、
    Ta、Hf、Mo、W等の耐熱金属、または合金からな
    るサーメット溶射被覆層を有することを特徴とする耐ビ
    ルドアップ性、耐剥離性及び耐摩耗性に優れた熱処理用
    炉内ロール。
JP2001049A 1990-01-09 1990-01-09 熱処理用炉内ロール Pending JPH03207807A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07316831A (ja) * 1994-05-23 1995-12-05 Kaisui Kagaku Kenkyusho:Kk セラミック被膜形成剤およびその製造方法
US6329081B1 (en) 1999-07-07 2001-12-11 Nippon Steel Corporation Stainless steel sheet material and manufacturing method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07316831A (ja) * 1994-05-23 1995-12-05 Kaisui Kagaku Kenkyusho:Kk セラミック被膜形成剤およびその製造方法
EP0684322A3 (en) * 1994-05-23 1996-05-22 Kaisui Kagaku Kenkyujo Kk Ceramic coating and manufacturing process.
US6329081B1 (en) 1999-07-07 2001-12-11 Nippon Steel Corporation Stainless steel sheet material and manufacturing method thereof

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